活塞式空壓機的結(jié)構(gòu)和自動控制

1、第二節(jié) 活塞式空壓機的結(jié)構(gòu)和自動控制,6-2-1 空壓機的結(jié)構(gòu),CZ 6030型船用二級空壓機 排氣量為60m3/h，轉(zhuǎn)速為750rmin 一級額定Pd為0.64MPa 二級額定Pd為3MPa。 一個曲拐 飛輪兼作聯(lián)軸器 彈性聯(lián)軸器 鋁合金鑄造活塞（上大下?。?活塞頂部低壓工作空間 活塞過渡錐面以下為高壓工作空間（級差式,6-2-1 空壓機的結(jié)構(gòu),空氣經(jīng)濾清器 金屬絲網(wǎng)或化學纖維層 濾出灰塵等固體雜質(zhì)，以減輕缸內(nèi)磨損 低壓吸氣閥4和排氣閥7裝在氣缸蓋5上， 低壓安全閥10裝在高壓級入口，開啟壓力0.7MPa 高壓吸氣閥9和排氣閥23裝在氣缸中部閥室內(nèi)， 高壓安全閥22裝在排氣室出口，開啟壓力3

2、.3MPa。 氣缸體8與曲軸箱之間的墊片厚度可影響兩級工作空間的余隙容積，氣缸與氣缸蓋間的墊片厚度可影響第一級工作空間的余隙容積,6-2-1 空壓機氣閥,重要易損件 直接影響到壓縮機的Q以及經(jīng)濟性和可靠性 質(zhì)量差的氣閥，能量損失占壓縮機軸功率的20 氣閥工作壽命，決定壓縮機的檢修周期 對氣閥的要求 工藝簡單、檢修方便，關閉嚴密、阻力小、啟閉及時 由于氣體小，流過氣閥壓降不大，不存在液體氣化的問題，故空壓機轉(zhuǎn)速比往復泵高得多 不可能要求氣閥工作無聲，只能要求閥片與閥座和升程限制器的撞擊速度不要太大，保證較長的工作壽命 要求盡可能減小氣閥通道形成的余隙容積,6-2-1 空壓機結(jié)構(gòu)主要特點,氣閥升程

3、 增加升程，可以降低閥隙氣流速度，減少阻力損失 但升程增大，閥片對升程限制器和閥座的撞擊增大 彈簧變形量和變形速度大，會導致氣閥壽命降低，加重氣閥關閉滯后，甚至使壓縮機不能正常工作 氣閥升程由升程限制器來限定，規(guī)定的升程不宜改變 氣閥升程多在24mm 轉(zhuǎn)速高及工作壓力大的則升程較小。 氣閥彈簧 強弱對氣閥工作的影響很大 太強則閥的阻力增加 太弱則關閉更加滯后 兩者都會使排氣量和功率的損失增加,6-2-1 空壓機結(jié)構(gòu)主要特點,環(huán)狀閥使用普遍 圖為單環(huán)(高壓級)和雙環(huán)(低壓級)環(huán)狀閥 優(yōu)點 簡單，工藝性好，價格低，維修方便，便于頂開吸氣閥卸載 缺點 閥片運動導向摩擦較大 為保持足夠的剛性導致閥片稍

4、厚，質(zhì)量較大，不適合太高轉(zhuǎn)速 用多環(huán)閥片可加大通流面積，適應較大Q 然而各圈閥片可能不同步，對工作造成不良影響,6-2-1 空壓機網(wǎng)狀閥,低n大Q空壓機可用網(wǎng)狀閥 將多環(huán)環(huán)狀閥的各環(huán)閥片以筋條連接 中心環(huán)處被夾緊在閥座與升程限制器之間，不再需要對閥片導向 各環(huán)運動能保持一致，且無導向摩擦 但結(jié)構(gòu)復雜，價格較高，而且工作壽命較短,6-2-1 空壓機碟狀閥（butterfly valve,圖示為碟狀閥 氣流轉(zhuǎn)向緩和 阻力損失小 閥片強度高 但通流面積小，質(zhì)量大， 多用于n不太高的小型空壓機的高壓級。 n較高的空壓機可用 條狀閥(中、小型) 舌簧閥(微型,6-2-1 壓縮機的潤滑,有飛賤和壓力潤滑二

5、種 擊油勺 擊濺滑油，飛濺油滴可潤滑主軸承、小端軸承和氣缸下部 一部分油沿油勺的小孔和連桿大端的導油孔去潤滑大端軸承 氣缸 上部缸壁靠一級吸人管上油杯每分鐘滴人46滴油 或通過管從曲軸箱中吸人油霧 曲軸箱門蓋 裝有測油位的油尺20 通過它可保持箱內(nèi)壓力大氣壓 箱底有螺旋管式滑油冷卻器,6-2-1 壓縮機的冷卻,有水冷和風冷兩種。船用機多水冷 包括： (1)級間冷卻(inter-cooler) 這對降低排氣溫度和減少功耗有顯著效果 一般要求冷卻水首先通過級間冷卻器。 (2)氣缸冷卻 氣缸和缸蓋需冷卻，以利于減少壓縮功、降低排氣溫度和避免滑油溫度過高 過度冷卻會使缸壁溫度過低，壁面結(jié)露，潤滑油乳化

6、 缸壁溫度一般比冷卻水溫度高1520C，通常氣缸冷卻水溫以不低于30C為宜,6-2-1 壓縮機的冷卻,3)后冷卻 指最后一級排氣的冷卻，一般冷卻至60C左右 為減小排氣比容 提高氣瓶儲量和減輕其氣壓降低程度 使排氣中的油和水的蒸氣冷凝而便于分離 有的船為減少設備，空壓機不設后冷卻器，這時應注意及時泄放氣瓶的油和水,6-2-1 壓縮機的冷卻,4)滑油冷卻 保持潤滑性能，冷卻摩擦表面，減緩油氧化變質(zhì) 一般要求油溫保持在50C左右。 本例采用水冷 水先進入殼管式級間冷卻器和后冷卻器 二者置于同一殼體，位于自由端 空氣由上而下從管中流過，冷卻水由下而上流過管外 有兩個防蝕鋅棒的螺塞11、15 設有安全

7、膜12 水路堵塞也可能會使安全膜破裂 從冷卻器出來的水冷卻氣缸和氣缸蓋/滑油冷卻器(并聯(lián),6-2-1 壓縮機的氣液分離,排氣會夾帶細小油滴， 排氣中水蒸氣的分壓力較高 冷卻后會析出凝水 級間冷卻后這些油和水可以部分分離出來 積于級間冷卻器和下一級缸進氣口之間的空氣管路里 有泄放閥予以泄放 在后冷卻器后設氣液分離器 以提高充人氣瓶的壓縮空氣品質(zhì),6-2-1 壓縮機的氣液分離,氣液分離器按工作原理分有： 慣性式(利用液滴隨氣流運動時慣性較大) 過濾式(利用液滴和氣體分子大小不同) 吸附式(利用液體的粘性) 慣性式工作原理： 液滴質(zhì)量大，運動慣性大 在多次改變流動方向的過程中，撞擊并附著在芯子壁上

8、聚集而流到殼體6的下部空間 為避免停車時氣流返回空壓機，分離器出口有止回球閥4,6-2-1 壓縮機的卸載機構(gòu),常用的卸載方法 使第一級吸氣閥常開 開中冷器和分離器后泄放閥 提起偏心手柄2 頂桿3下移，通過活塞5、彈簧6、導筒7和頂爪9等，強行頂開一級吸氣閥片 放下偏心手柄 頂爪(彈簧作用)向上，使空壓機正常工作 可用空氣經(jīng)管接頭1來控制活塞，用電磁閥或其它方法控制壓縮機的有載或卸載運行,3,6-2-2 活塞式空壓機的自動控制,在進出港口、錨地或窄水道時 主機起、停和換向較頻繁，消耗空氣量較大 氣瓶容積有限 需要及時起動補充 在船舶停泊或航行于開闊水面的大多數(shù)時間內(nèi) 空氣耗量要少 但忽略補充，也

9、可能造成嚴重的后果 因此，目前船舶空壓機一般都采用自動控制 有兩臺可以并聯(lián)工作的空壓機，或再添一臺作為備用,6-2-2活塞式空壓機的自動控制,6-2-2活塞式空壓機的自動控制,1)自動起、停 利用裝壓力繼電器即可控制空壓機起、停 兩個壓力繼電器分別控制兩臺空壓機 其接通和切斷的整定壓力值都相差一定數(shù)值 例如一臺2.5MPa起動，3.0MPa停車 另一臺則2.4MPa起動，2.9MPa停車 當前者單獨工作不足以維持2.5MPa壓力時，另一臺加人工作,6-2-2活塞式空壓機的自動控制,2)自動卸載和泄放 壓縮機設有定時器 它能控制卸載機構(gòu)電磁閥的開啟 停車時保持常開 轉(zhuǎn)速正常后再關閉 運行期間定時開啟，泄放油、水 停車時同時使泄放電磁閥開啟，定時器也停止工作,6-2-2活塞式空壓機的自動控制,3)冷卻水自動控制 在供水管路上設電磁閥 與壓縮機起、停同步接通和切斷 也可在供水管路上設氣動薄膜閥 起動后靠第一級排氣使之開啟 停車時排氣泄放則氣動閥自動關閉斷水 還可以籍排氣壓力